Какие продукты получают из мазута
В процессе переработки нефти образуется осадок – мазут. Он является тяжелым веществом, ухудшающим качество ископаемого. Именно поэтому мазут из него удаляют. Между тем он сохраняет горючие свойства, а его стоимость намного меньше, чем у бензина, керосина и дизельного топлива.
Получение мазута
Основной способ получения мазута – переработка нефти или ее продуктов. Полученная густая темно-коричневая жидкость представляет собой смесь тяжелых веществ. Реже применяется способ обогащения каменного угля и других полезных ископаемых, обладающих горючими свойствами.
На сегодняшний день все большую популярность обретает переработка шин в мазут, точнее, в маслянистую жидкость, схожую с ним по всем показателям.
Преимущества
Мазут является относительно безопасным горючим веществом. Если утечка природного газа создает серьезную угрозу взрыва, то пожар, возникший в результате розлива нефти или продуктов ее переработки, ликвидируется намного легче.
Кроме того, мазут имеет следующие преимущества:
- невысокая стоимость;
- способен вырабатывать большое количество электроэнергии;
- может использоваться в сочетании с биотопливом.
Недостатки
Главным недостатком мазута является урон, наносимый окружающей среде. При его сгорании образуются такие же отходы, как при использовании угля. Далеко не каждая страна может себе позволить приобрести современные системы, уменьшающие степень токсичности выбросов.
Помимо этого, в перспективе ожидается увеличение цены на мазут, т. к. она напрямую зависит от стоимости сырой нефти.
Виды мазута
На сегодняшний день известны и широко применяются технологии получения следующих видов мазута:
- М-40, М-100;
- флотский Ф-5 и Ф-12;
- прямогонный;
- топочный;
- котельный;
- технологический;
- мазут-Т;
- негостированный.
Как правило, они применяются в котельных, различных установках и для транспортных средств.
Самым широко используемым видом мазута является топочный. Он образуется уже после первичной обработки нефти. Остальные виды вырабатываются в гораздо меньших количествах. Это обусловлено переходом на другое, более экологичное топливо.
Переработка
Масляная жидкость, полученная после первичной или вторичной перегонки нефти, используется в чистом виде как топочное масло или отправляется на установку для дальнейшего разделения его на составляющие (фракции).
Переработка мазута осуществляется вакуумным методом. Его суть состоит в следующем: в установке сырье нагревается до 430 °С. Под воздействием высоких температур начинается испарение тяжелых углеводородов. Установка по переработке мазута представляет собой ректификационную колонну. Это своеобразный сосуд, предназначенный для разделения жидкостей на отдельные фракции.
По завершению процесса крекинга в верхней части колонны образуется соляровый дистиллят, ниже – составляющие, которые служат основой для производства различных товарных масел. Для переработки мазута в топливо данные масляные фракции подвергаются дальнейшей очистке. На завершающем этапе они повторно разделяются на составляющие. Затем фракции дополнительно очищаются и в каждую часть добавляются различные примеси. В результате этого получаются масла, готовые к реализации конечному потребителю.
В самой нижней части ректификационной колонны скапливается остаток нефтепродукта. Возможно 2 варианта дальнейших действий – запускается вторичная переработка мазута либо он используется для изготовления гудрона, который, в свою очередь, нужен для производства битума и остаточных масел. Эти вещества также необходимы. К примеру, битум является материалом, который широко применяется в бытовом и дорожном строительстве. Также на его основе производятся изоляционные материалы.
Таким образом, переработка мазута является практически безотходным процессом. Ведь всем его составляющим находится применение.
Продукты переработки, их применение
Основными продуктами переработки мазута являются:
- Котельное топливо. Самый массовый вид горючего, производимый для котельных, различных судовых установок и технологических печей. Образуется в результате первичной перегонки мазута. Критериями оценки качества служат: вязкость, содержание серы, коксуемость, температура застывания и сгорания, плотность, наличие воды и различных примесей.
- Моторное топливо. Является горючим для двигателей внутреннего сгорания. Отличается хорошими экологическими свойствами, небольшой химической активностью и отсутствием примесей. Последние влияют на уровень вредных отложений в двигателе.
- Дистиллятные и остаточные масла. Смазочные материалы, используемые, в основном, для уменьшения трения деталей различных механизмов и производства гидравлических жидкостей.
- Битум. Востребованный в бытовом и дорожном строительстве материал, обладающий множеством преимуществ. Отличительная особенность битума – сопротивляемость к возгоранию. Кроме того, он имеет высокую степень устойчивости к воздействию агрессивных веществ, воды и высоких температур. Характеристики битума могут совершенствоваться за счет добавления различных химических соединений.
В современном мире значение нефти очень велико. Продукты переработки уникального полезного ископаемого используются в крупнейших отраслях промышленности. Мазут – масляная жидкость, полученная в процессе перегонки нефти, сохранившая ее горючие свойства и отличающаяся низкой стоимостью. Вещество применяется в качестве топлива для котельных или подвергается дальнейшей переработке для производства различных масел и битума.
Источник
Мазу́т — жидкий продукт тёмно-коричневого, иногда чёрного цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов её вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350—360°С.
Свойства[править | править код]
Мазут представляет собой смесь углеводородов (с молекулярной массой от 400 до 1000), нефтяных смол (с молекулярной массой 500—3000 и более), асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических соединений, содержащих металлы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca).
Физико-химические свойства мазута зависят от химического состава исходной нефти и степени отгона дистиллятных фракций и характеризуются следующими данными: вязкость 8—80 мм²/с (при 100 °C), плотность 0,89—1 г/см³ (при 20 °C), температура застывания 10—40 °С, содержание серы 0,5—3,5 %, золы до 0,3 %, низшая теплота сгорания 39,4—40,7 МДж/кг.
Типичное распределение смолисто-асфальтеновых веществ в мазуте представлено в таблице 1.
| Смолы | Асфальтены | Карбены и карбоиды | |
| Мазут атмосферной перегонки | |||
| Малосернистая нефть | 14,0 | 0,1 | 0,03 |
| Мазут вторичной переработки | 10,2 | 8,4 | 0,9 |
Зольность мазутов преимущественно обусловлена содержанием кислородсодержащих соединений, содержащих катионы металлов. Некоторая доля золы образуется из взвешенных частиц (преимущественно силикаты и диоксид кремния). При переходе к более вязким мазутам содержание взвешенных частиц и коллоидных частиц повышается. Зола является крайне нежелательным компонентом продуктов сгорания мазутов, так как забивает форсунки, ускоряет коррозию оборудования, ухудшает экологическую обстановку в регионе и требует периодической остановки и чистки оборудования котельных установок. Наибольшей опасностью отличаются соединения ванадия (в золе представлены пятиоксидом ванадия V2O5), резко снижающие стойкость большинства сталей к высокотемпературной коррозии. Содержание оксида ванадия в золе большинства мазутов составляет порядка 5—50 %, и увеличивается по мере повышения содержания в мазуте серы. Сернистые соединения при сгорании образуют оксиды серы, которые также ядовиты и ускоряют коррозию за счет образования с водяным паром серной и сернистой кислот[1].
Применение[править | править код]
Мазуты применяются в качестве топлива для паровых котлов, котельных установок и промышленных печей (см. Котельные топлива), для производства флотского мазута, тяжелого моторного топлива для крейцкопфных дизелей и бункерного топлива. Выход мазута составляет около 50 % по массе в расчете на исходную нефть. В связи с необходимостью углубления её дальнейшей переработки мазут во все большем масштабе подвергают дальнейшей переработке, отгоняя под вакуумом дистилляты, выкипающие в пределах 350—420, 350—460, 350—500 и 420—500 °С. Вакуумные дистилляты применяют как сырье для получения моторных топлив, в процессах каталитического крекинга, гидрокрекинга и дистиллятных смазочных масел. Остаток вакуумной перегонки мазута используют для переработки на установках термического крекинга и коксования, в производстве остаточных смазочных масел и гудрона, затем перерабатываемого на битум.
Примерный компонентный состав товарного мазута может включать в себя:
- Мазут атмосферной перегонки нефти
- Гудрон
- Вакуумные газойли
- Экстракты масляного производства
- Керосино-газойлевые фракции (первичные и вторичные)
- Тяжелые газойли каталитического крекинга и коксования
- Битумы
- Остатки висбрекинга
- Тяжелая смола пиролиза
Основные потребители мазута — промышленность, флот и жилищно-коммунальное хозяйство[источник не указан 570 дней].
Марки[править | править код]
М-40[править | править код]
Мазут М-40 вырабатывается по ГОСТ 10585 — 99 «Топливо нефтяное. Мазут» (стандарт на печное и котельное топливо), и классифицируется как среднее котельное топливо. Для М-40 температура застывания допускается не выше +10 °С, а при приготовлении из высокопарафинистых нефтей не выше +25 °С.
Топочный мазут М-40 производится из остатков переработки нефти. Для снижения температуры застывания в М-40 до 10 °С добавляют 8 — 15 % среднедистиллятных фракций. Используется для сжигания в отопительных установках, в теплогенераторах (используемых в сельском хозяйстве для сушки зерна и фруктов)[2].
М-100[править | править код]
Мазут М-100 (топливо) вырабатывается на базе остатков атмосферной и вакуумной перегонки с добавлением тяжелых газойлевых фракций, регламентируется тем же ГОСТ 10585—2013 «Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия». Используется в качестве котельного топлива для различных отопительных систем, печей, систем парового отопления и технологических установок. Отличается от М-40 вязкостью, а также наличием в его составе различных видов добавок: дизельного топлива, депрессорных присадок, керосиновых фракций и пр.[2]
Экспорт из России[править | править код]
Мазут занимает четвёртое место после нефти, газа и дизельного топлива в структуре экспорта России (в денежном выражении)[источник не указан 570 дней].
- В 2005 году из России было экспортировано 45,8 млн тонн мазута на 10,2 млрд долл.[1].
- В 2006 — 47,5 млн тонн на 13,7 млрд долл. [2].
- В 2007 — 55,6 млн тонн на 18,2 млрд долл. [3].
Литература[править | править код]
- Геллер З. И. Высоковязкие мазуты как котельное и печное топливо. М.: Гостоптехиздат, 1959. — 216 с.
- Сергиенко С. Р. Высокомолекулярные соединения нефти, 2 изд., М., 1964.
- Геллер З. И. Мазут как топливо. М.: Недра, 1965. — 495 с.
- Энглин Б. А. Применение жидких топлив при низких температурах, 3 изд., М., 1980.
- ГОСТ 10585-99 Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия, Минск (протокол № 15-99 от 28 мая 1999 г.)
Примечания[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- Мазут на «Инженерной энциклопедии»
- ГОСТ 10585-99. Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия. Дата обращения: 31 мая 2013.
- Технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту». Дата обращения: 31 мая 2013.
Источник
Содержание
Мазут представляет собой жидкообразный продукт темно-коричневого цвета. Он является остатком выделения нефти и ее производных: бензина, керосина, различных смол, выкипающих при температуре +3600С и выше. В состав мазута входят нефтяные смолы, имеющие молекулярную массу в 500–3000 г/моль и больше. Также встречаются углеводороды, имеющие молекулярную массу 400 до 1000г/моль, карбен, карбоид, асфальтен и органические соединения, содержащие металлы V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca.
Показатели мазута
Физико-химические показатели мазута напрямую зависят от нескольких факторов. Огромную роль играют вещества, входящие в исходный состав нефти, а также различные дистиллятные фракции. В результате чего мазут характеризуется следующими параметрами: уровень плотности при +200С составляет 0,89–1г/см. Уровень плотности мазута, как и уровень плотности любого другого вещества, меняется в зависимости от давления, температуры воздуха, а на открытом пространстве – еще и направления ветра (даже человеческое тело изменяется согласно этим факторам).
Значимым показателем является и уровень вязкости, поэтому при +1000С составляет 8–80 мм/с, содержание серы 0,5–3,5%, содержание золы – максимум 0,3%, температура застывания от +100С до 40С и низший порог уровня теплоты сгорания составляет от 39,4 до 40,7 МДж/моль.
Применение мазута
Основным предназначением мазута является его использование в котельных установках, в различных паровых котлах и промышленных печах. Используют его как топливо, горючее, а также в качестве исходного материала для производства флотского мазута, бункерного топлива и тяжелого моторного топлива для крейцкопфных дизельных установок. Из расчета количества исходной нефти выход мазута составляет 50% по массе. В силу необходимости углубления процедуры переработки нефти, мазут подвергают дальнейшей переработке посредством отгона вакуумом дистилляторов, выкипающих при температуре в диапазоне от +3500С до 5000С.
Вакуумные дистилляторы служат основным исходным материалом для создания различных смазочных масел, моторного топлива и горючки. Производство происходит с использованием каталитического крекинга. Иногда применяют и гидрокрекинг. Остающийся в процессе вакуумной перегонки остаток мазута можно использовать для вторичной переработки, а можно изготовить на основе этого остатка гудрон. Получается своего рода непрерывная конвейерная цепь вторичного использования. Ведь гудрон впоследствии перерабатывают в битум, который представляет собой популярнейший материал для настила кровли и ее ремонта. В качестве основных потребителей мазута выступают промышленность, жители как высотных, так и частных домов и, разумеется, военно-морской флот.
Свойства мазута
Флотский мазут, получаемый в результате смешивания остаточных нефтепродуктов и, в частности, мазута, гудрона, тяжелых газойлей вторичных процессов, а также прямогонных и вторичных дизельных фракций, в отличие от топочного аналога имеет более низкий уровень вязкости, зольности, температуры застывания и калорийности. Основным предназначением флотского мазута является использование в качестве топлива для судовых котельных, а также для мало- и среднеоборотных дизельных установок и газотурбинных агрегатов. В данное время наиболее распространенной маркой мазута является М–100, которая при добавлении дизельного топлива трансформируется в марку М–40. Мазут марки М – 200 характеризуется высоким уровнем вязкости, делающим его затруднительным для применения. Топочный мазут, получаемый в результате вакуумной и атмосферной перегонки с добавлением в состав тяжелых газойлевых фракций, применяется в качестве топлива для технологических установок и стационарных котельных.
Основным предназначением мазута (и в том числе марки М–100) является применение в качестве котельного топлива. Кроме того, данный вид горючего получил широкое применение в качестве топлива для судовых силовых агрегатов, а также отопительных систем различных сфер назначения. Для отопительных систем, на данный момент существует 2 вида мазута, различающихся как составом, так и уровнем вязкости, М–100 и М–40, среди которых наибольшим потребительским спросом пользуется мазут марки М–100. Кроме как топливо, мазут применяется в качестве исходного или добавочного материала при производстве множества видов продукции, и в частности: кокса, битума, моторных и смазочных масел и прочего.
Сырье для производства
Исходным материалом для производства мазута могут служить как нефтепродукты, так и каменный уголь, и горючие сланцы. Однако тут нужно учесть, что данные виды мазута предназначены для применения непосредственно в местах производства и поэтому не изготавливаются в промышленных объемах. В состав мазута входит большое количество различных компонентов. Среди них присутствуют нефтяные смолы, углеводороды с молекулярной массой 400–1000г/моль, а также карбены и некоторые соединения органического происхождения. Все существующие на сегодняшний день виды мазута имеют темно-коричневый цвет и жидкую консистенцию.
Виды мазута:
- Прямогонный;
- Крекинговый;
- Флотский;
- Топочный;
- Бытовое печное топливо.
Применяя нефть различного состава, возможно получать мазут с различными физико-химическими свойствами, качество которого напрямую зависит от содержания в его составе серы, а также от уровня плотности и вязкости. Уровень плотности мазута определяется только при температуре воздуха не ниже +200С с обязательным условием, что плотность материала должна составлять 0,89–1 г/см3.
Переработка мазута
В последние годы специалисты отмечают значительное сокращение запасов природных ресурсов планеты, что обусловливает острую необходимость максимально рационального использования не только основных природных ресурсов, но и более тщательной и эффективной переработки их отходов с целью максимального извлечения полезных веществ. Данное положение относится и к нефтяной промышленности, так как значительное сокращение количества залежей природных углеводородных видов сырья диктует тот факт, что переработка мазута и других нефтяных остатков должна быть более углубленной и эффективной. Максимально эффективная переработка мазута должна привести к значительному сокращению производства котельных видов топлива, так как мазут в большей мере будет применяться для производства моторных видов топлива.
Производство масел из мазута
Переработка мазута для производства масел предусматривает три рабочих этапа:
- Производство различных масляных фракций в процессе переработки мазута;
- Изготовление из полученных масляных фракций основных масляных составляющих;
- Смешивание масляных фракций с применением различных присадок методом компаундирования.
Классификация нефти по пригодности в изготовлении масел
Для нефти и мазута существуют несколько категорий, имеющих индивидуальный индекс, в соответствии с которым и можно определить пригодность какого-либо вида сырья для производства масла, а также установить шифр нефти. Присвоенный к каждой категории нефти шифр позволяет определить ее класс, а также уровень содержания в ней серы и масляных фракций. Подгруппа нефти определяется в соответствии с уровнем вязкости масляных фракций, в то время как вид нефти определяется в соответствии с уровнем содержания в ее составе парафина.
Переработка мазута для получения масла
Процесс переработки мазута для получения масла начинается с процедуры вакуумной перегонки, результатом которой является получение гудрона и трех видов масляных фракций и, в частности, масляного дистиллята маловязких свойств, аналога высоковязких свойств, и широкой масляной фракции. Затем гудрон подвергается процедуре деасфальтизации пропаном с целью извлечения остатков масляных фракций и асфальта. Впоследствии все масляные фракции подвергаются процедуре селекционной очистки, в результате чего добываются экстракты, а очищенные фракции подвергаются процедуре депарафинизации. На заключительном этапе масляные фракции подвергаются процедуре доочистки, повторному делению на фракции и компаундированию с добавлением в состав различных примесей.
Источник